(57)【要約】【課題】光導波路デバイスにおける光損失を低減させる。また、製造時の低コスト化を図る。【解決手段】光ガイド部材２の両端部には、４５度の傾斜面１３，１４が形成されており、傾斜面１３，１４のコア部１２が露出する部分を覆うように、金がコーティングされてなるミラー１５，１６が設けられている。また、光ガイド部材２の上面には、光ガイド方向に沿って延在された金配線１７，１８が施されている。ミラー１５，１６と金配線１７，１８の位置に合わせて用意されたパターンマスクを用いて、真空蒸着法やスパッタリング法等の真空成膜法により光ガイド部材２に金をコーティングし、ミラー１５，１６と金配線１７，１８とを同時に形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッド部内にコア部を有し光ガイド方向に延在された光ガイド部材を備えた光導波路デバイスにおいて、
前記光ガイド部材に、金属配線が施されていることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光ガイド部材の端部に傾斜面が形成され、当該傾斜面に金属がコーティングされており、
前記金属配線は、前記傾斜面のコーティング金属と同一の金属からなることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記金属配線は、前記傾斜面のコーティング金属と同じ側に施されていることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光ガイド部材は、フィルム状に形成されていることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記金属配線は、前記光ガイド方向に沿って延在されていることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光ガイド部材の端部に、光と電気の相互間で変換を行う光電変換素子が設けられていることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光ガイド部材の端部のうち、一方の端部の光電変換素子は発光素子であり、他方の端部の光電変換素子は受光素子であることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項８】
クラッド部内にコア部を有し光ガイド方向に延在された光ガイド部材を備えた光導波路デバイスの製造方法において、
前記光ガイド部材に、金属配線を形成することを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【請求項９】
クラッド部内にコア部を有し光ガイド方向に延在された光ガイド部材の端部に傾斜面が形成され、当該傾斜面に金属がコーティングされてなる光導波路デバイスの製造方法において、
前記傾斜面に金属をコーティングする際に、同時に前記光ガイド部材に金属配線を形成することを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路デバイス及び光導波路デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信用部品として、高分子樹脂材料を使用した光導波路デバイスが利用されている。光導波路において光配線の方向を変えるために、光導波路の端部に４５度の傾斜面を形成し、この傾斜面によって光路を直角に曲げる技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、光導波路とともに、電気的に接続するための配線を設ける場合には、例えば、光導波路と、銅配線を設けたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を貼り合わせた構成が考えられる。図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）を参照して、光導波路と銅配線を設けた光導波路デバイス３１を説明する。図５（ａ）は、光導波路デバイス３１の上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の断面Ｙ−Ｙにおける光導波路デバイス３１の断面図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）の断面Ｚ−Ｚにおける光導波路デバイス３１の断面図である。
【０００４】
図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ポリイミドフィルム等の電気配線用フィルム３２の上に、光をガイドする光ガイド部材３３と、銅配線３４，３５と、が設けられている。実際には、これらの上面も電気配線用フィルムで覆われてＦＰＣが構成されるが、ここでは図示を省略する。
【０００５】
図５（ｂ）に示すように、光ガイド部材３３は、下から保護層３６、クラッド部３７、保護層３８からなり、クラッド部３７の内部にはクラッド部３７より屈折率の高いコア部３９が形成されている。光ガイド部材３３の両端には４５度の傾斜面が形成されており、その表面には金がコーティングされ、ミラー４０，４１が形成されている。また、発光素子４２と電気配線用フィルム３２、受光素子４３と電気配線用フィルム３２は、それぞれ光路材４４，４５により接着されている。発光素子４２から発せられた光は、ミラー４０により反射され、コア部３９内を進む。そして、他端のミラー４１により反射され、受光素子４３により受光される。
【０００６】
また、図５（ａ）及び（ｃ）に示すように、銅配線３４により、接続部材５０，５１を介してサーキット電極４６，４７が電気的に接続されている。また、銅配線３５により、接続部材（図示せず）を介してサーキット電極４８，４９が電気的に接続されている。
【特許文献１】特開２００１−１６６１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のような光導波路デバイス３１では、銅配線３４，３５を設けるために電気配線用フィルム３２が必要であるため、電気配線用フィルム３２や、電気配線用フィルム３２と光ガイド部材３３とを接続するための接着材（図示せず）により、光損失が生じていた。また、光結合を行うための光ガイド部材３３と、電気結合を行うための銅配線３４，３５と、をそれぞれ別に設けなければならなかった。
【０００８】
本発明は、上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、光導波路デバイスにおける光損失を低減させることを課題とする。また、本発明は、製造時の低コスト化を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、クラッド部内にコア部を有し光ガイド方向に延在された光ガイド部材を備えた光導波路デバイスにおいて、前記光ガイド部材に、金属配線が施されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光導波路デバイスにおいて、前記光ガイド部材の端部に傾斜面が形成され、当該傾斜面に金属がコーティングされており、前記金属配線は、前記傾斜面のコーティング金属と同一の金属からなることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光導波路デバイスにおいて、前記金属配線は、前記傾斜面のコーティング金属と同じ側に施されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光導波路デバイスにおいて、前記光ガイド部材は、フィルム状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光導波路デバイスにおいて、前記金属配線は、前記光ガイド方向に沿って延在されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光導波路デバイスにおいて、前記光ガイド部材の端部に、光と電気の相互間で変換を行う光電変換素子が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の光導波路デバイスにおいて、前記光ガイド部材の端部のうち、一方の端部の光電変換素子は発光素子であり、他方の端部の光電変換素子は受光素子であることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、クラッド部内にコア部を有し光ガイド方向に延在された光ガイド部材を備えた光導波路デバイスの製造方法において、前記光ガイド部材に、金属配線を形成することを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、クラッド部内にコア部を有し光ガイド方向に延在された光ガイド部材の端部に傾斜面が形成され、当該傾斜面に金属がコーティングされてなる光導波路デバイスの製造方法において、前記傾斜面に金属をコーティングする際に、同時に前記光ガイド部材に金属配線を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電気的な配線を別に設けるための電気配線用フィルムが不要であるので、界面における散乱や反射を回避することができ、光損失を低減させることができる。また、構成を簡素化することにより、低コスト化及び故障の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１（ａ）は、本実施の形態における光導波路フィルムケーブル１の上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の光導波路フィルムケーブル１の断面Ｘ−Ｘを示す断面図である。
【００２０】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、光導波路フィルムケーブル１は、光ガイド方向（図１（ｂ）において右方向）に延在された光ガイド部材２、光ガイド部材２の端部のうち一方の端部に設けられた発光素子３、発光素子３と反対側の端部に設けられた受光素子４等から構成される。発光素子３と光ガイド部材２、受光素子４と光ガイド部材２は、光路材５，６により接着されている。光路材５，６は、発光素子３及び受光素子４と光ガイド部材２とを接着固定する役割と、光の透過を安定させる屈折媒質としての役割を有する。
【００２１】
発光素子３は、例えば、面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）から構成されており、外部から供給された電気信号に応じて、光ガイド部材２との接触面に垂直な方向（図１（ｂ）において上方向）に光を発する。発光素子３は、基板７の上に設けられている。
【００２２】
受光素子４は、例えば、ＰＤ（PhotoDiode）から構成されており、光ガイド部材２との接触面に垂直な方向（図１（ｂ）において下方向）の光を受光し、電気信号に変換する。受光素子４は、基板８の上に設けられている。
【００２３】
光ガイド部材２は、フィルム状であって可撓性を有する。光ガイド部材２は、下から保護層９、クラッド部１０、保護層１１からなり、クラッド部１０の内部にはクラッド部１０より屈折率の高いコア部１２が形成されている。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、光ガイド部材２の両端部には、４５度の傾斜面１３，１４が形成されており、傾斜面１３，１４のコア部１２が露出する部分を覆うように、金がコーティングされてなるミラー１５，１６が設けられている。また、光ガイド部材２のミラー１５，１６と同じ側に、光ガイド方向に沿って延在された金配線１７，１８が施されている。ここで、ミラー１５，１６と同じ側とは、図１（ｂ）において光ガイド部材２の上面側をいう。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、発光素子３から発せられた光はミラー１５で反射され、９０度光路変換される。そして、光は、コア部１２内を伝播し、ミラー１６で反射され、受光素子４により受光される。
【００２６】
次に、図２、図３及び図４を参照して、光導波路フィルムケーブル１の製造方法を説明する。
【００２７】
まず、図２（ａ）に示すように、保護層９の上に、回転成膜法等により液状の樹脂薄膜を形成し、これを加熱処理することにより、下部クラッド層１０ａを形成する。保護層９は、例えば、ポリイミド、ＰＥＴ等の樹脂フィルムから構成される。下部クラッド層１０ａは、光透過性を有する高分子樹脂材料からなり、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、イミド系樹脂等から構成される。
【００２８】
次に、図２（ｂ）に示すように、下部クラッド層１０ａの上に、回転成膜法等により液状の樹脂薄膜を形成し、これを加熱処理することにより、下部クラッド層１０ａより屈折率の高いコア層１９を形成する。コア層１９は、光透過性を有する高分子樹脂材料からなり、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、イミド系樹脂等から構成される。次に、コア層１９にマスクを塗布し、フォトリソグラフィ及びエッチング処理により、図２（ｃ）に示すように、コア部１２を形成する。
【００２９】
次に、図３（ａ）に示すように、回転成膜法等により液状の樹脂薄膜を形成し、これを加熱処理することにより、下部クラッド層１０ａと同一組成の材料でコア部１２を覆って上部クラッド層１０ｂを形成する。さらに、上部クラッド層１０ｂの上に保護層１１を形成する。保護層１１は、例えば、ポリイミド、ＰＥＴ等の樹脂フィルムから構成される。下部クラッド層１０ａ及び上部クラッド層１０ｂが、図１（ａ）及び（ｂ）に示すクラッド部１０に相当する。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示す各層の端部を４５度に切削加工して傾斜面１３，１４を形成し、金がコーティングされる前の光ガイド部材２を形成する。
【００３１】
次に、図４に示すように、ミラー１５，１６と金配線１７，１８の位置に合わせて用意されたパターンマスク２０を用いて、真空蒸着法やスパッタリング法等の真空成膜法により光ガイド部材２に金をコーティングし、ミラー１５，１６と金配線１７，１８とを同時に形成する。ミラー１５，１６は０．３μｍ程度で実用膜厚となる。また、金配線１７，１８は３μｍ程度の厚さであることが好ましい。
【００３２】
そして、図１（ｂ）に示すように、発光素子３及び受光素子４と光ガイド部材２とを光路材５，６により接着し、光導波路フィルムケーブル１が完成する。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、電気的な配線を別に設けるための電気配線用フィルムが不要であるので、界面における散乱や反射を回避することができ、光損失を低減させることができる。また、ミラー１５，１６と金配線１７，１８とを同時に形成するので、ミラー１５，１６と金配線１７，１８とを個々に形成する場合と比較して、製造工程における工数を低減させることができる。また、構成を簡素化することにより、低コスト化及び故障の低減を図ることができる。
【００３４】
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る光導波路デバイスの例であり、これに限定されるものではない。光導波路フィルムケーブル１を構成する各部の細部構成に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００３５】
例えば、上記実施の形態では、図１（ｂ）において光ガイド部材２の上面に金配線１７，１８を形成することとしたが、光ガイド部材２の側面又は下面に配線を設けることとしてもよい。また、上記実施の形態では、保護層１１の上面に金配線１７，１８を形成することとしたが、クラッド部１０に直接配線を設けることとしてもよい。
【００３６】
また、光ガイド部材２に金をコーティングする際に、複数のパターンマスクを同時に使用してもよい。また、真空成膜法以外に電解メッキ法、無電解メッキ法等を用いてもよい。また、金をコーティングする代わりに、Ｃｒ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ａｌ等の活性金属を挟層し、卑金属導体を載置することとしてもよい。
【００３７】
また、上記実施の形態では、ミラー１５，１６の角度が４５度に形成されている場合について説明したが、ミラー１５，１６の角度はこれに限定されず、発光素子３又は受光素子４の特性に応じて光損失が最小となる角度に調整することとしてもよい。
【００３８】
また、上記実施の形態では、発光素子３と受光素子４がそれぞれ異なる基板７，８の上に設けられていることとしたが、発光素子３と受光素子４が同一基板上に設けられていることとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態における光導波路フィルムケーブル１の上面図である。（ｂ）は、図１（ａ）の光導波路フィルムケーブル１の断面Ｘ−Ｘを示す断面図である。
【図２】下部クラッド層１０ａの形成からコア部１２の形成までを説明するための図である。
【図３】上部クラッド層１０ｂの形成から傾斜面１３，１４の形成までを説明するための図である。
【図４】ミラー１５，１６と金配線１７，１８の形成方法を説明するための図である。
【図５】（ａ）は、従来の光導波路デバイス３１の上面図である。（ｂ）は、図５（ａ）の断面Ｙ−Ｙにおける断面図である。（ｃ）は、図５（ａ）の断面Ｚ−Ｚにおける断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  光導波路フィルムケーブル（光導波路デバイス）
２  光ガイド部材
３  発光素子
４  受光素子
５，６  光路材
９  保護層
１０  クラッド部
１０ａ  下部クラッド層
１０ｂ  上部クラッド層
１１  保護層
１２  コア部
１３，１４  傾斜面
１５，１６  ミラー
１７，１８  金配線
１９  コア層
２０  パターンマスク
３１  光導波路デバイス
３２  電気配線用フィルム
３３  光ガイド部材
３４，３５  銅配線
３６  保護層
３７  クラッド部
３８  保護層
３９  コア部
４０，４１  ミラー
４２  発光素子
４３  受光素子
４４，４５  光路材
４６，４７，４８，４９  サーキット電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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